MCP天气查询服务器server与使用

1. MCP服务器概念介绍

根据MCP协议定义，Server可以提供三种类型的标准能力，Resources、Tools、Prompts，每个Server可同时提供者三种类型能力或其中一种。

• **Resources：**资源，类似于文件数据读取，可以是文件资源或是API响应返回的内容。

• **Tools：**工具，第三方服务、功能函数，通过此可控制LLM可调用哪些函数。

• **Prompts：**提示词，为用户预先定义好的完成特定任务的模板。

2. MCP服务器通讯机制

Model Context Protocol（MCP）是一种由 Anthropic 开源的协议，旨在将大型语言模型直接连接至数据源，实现无缝集成。根据 MCP 的规范，当前支持两种传输方式：标准输入输出（stdio）和基于 HTTP 的服务器推送事件（SSE）。而近期，开发者在 MCP 的 GitHub 仓库中提交了一项提案，建议采用“可流式传输的 HTTP”来替代现有的 HTTP+SSE 方案。此举旨在解决当前远程 MCP 传输方式的关键限制，同时保留其优势。 HTTP 和 SSE（服务器推送事件）在数据传输方式上存在明显区别：

• 通信方式：

  • HTTP：采用请求-响应模式，客户端发送请求，服务器返回响应，每次请求都是独立的。

  • SSE：允许服务器通过单个持久的 HTTP 连接，持续向客户端推送数据，实现实时更新。

• 连接特性：

  • HTTP：每次请求通常建立新的连接，虽然在 HTTP/1.1 中引入了持久连接，但默认情况下仍是短连接。

  • SSE：基于长连接，客户端与服务器之间保持持续的连接，服务器可以在任意时间推送数据。

• 适用场景：

  • HTTP：适用于传统的请求-响应场景，如网页加载、表单提交等。

  • SSE：适用于需要服务器主动向客户端推送数据的场景，如实时通知、股票行情更新等。

需要注意的是，SSE 仅支持服务器向客户端的单向通信，而 WebSocket 则支持双向通信。

这里我们尝试一个入门级的示例，那就是创建一个天气查询的服务器。通过使用OpenWeather API，创建一个能够实时查询天气的服务器（server），并使用stdio方式进行通信。

api的注册参考: 

零基础开发AI智能体教程（5）｜在智能体中调用外部工具的实现指南——以天气查询为例_智能体平台如何通过导入外部api生成工具-CSDN博客

测试api：

curl -s "https://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q=Beijing&appid='YOUR_API_KEY'&units=metric&lang=zh_cn"

 注意，api不需要加单引号

能够正常输出

3. 天气查询服务器Server创建流程

3.1 服务器依赖安装

由于我们需要使用http请求来查询天气，因此需要在当前虚拟环境中添加如下依赖

uv add mcp httpx –index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/

3.2 服务器代码编写

接下来尝试创建服务器代码，此时MCP基本执行流程如下：

对应server服务器代码为：

import json
import httpx
from typing import Any
from mcp.server.fastmcp import FastMCP

# 初始化 MCP 服务器
mcp = FastMCP("WeatherServer")

# OpenWeather API 配置
OPENWEATHER_API_BASE = "https://api.openweathermap.org/data/2.5/weather"
API_KEY = "YOUR_API_KEY" # 请替换为你自己的 OpenWeather API Key
USER_AGENT = "weather-app/1.0"

async def fetch_weather(city: str) -> dict[str, Any] | None:
"""
从 OpenWeather API 获取天气信息。
:param city: 城市名称（需使用英文，如 Beijing）
:return: 天气数据字典；若出错返回包含 error 信息的字典
"""
params = {
"q": city,
"appid": API_KEY,
"units": "metric",
"lang": "zh_cn"
}
headers = {"User-Agent": USER_AGENT}

async with httpx.AsyncClient() as client:
try:
response = await client.get(OPENWEATHER_API_BASE, params=params, headers=headers, timeout=30.0)
response.raise_for_status()
return response.json() # 返回字典类型
except httpx.HTTPStatusError as e:
return {"error": f"HTTP 错误: {e.response.status_code}"}
except Exception as e:
return {"error": f"请求失败: {str(e)}"}

def format_weather(data: dict[str, Any] | str) -> str:
"""
将天气数据格式化为易读文本。
:param data: 天气数据（可以是字典或 JSON 字符串）
:return: 格式化后的天气信息字符串
"""
# 如果传入的是字符串，则先转换为字典
if isinstance(data, str):
try:
data = json.loads(data)
except Exception as e:
return f"无法解析天气数据: {e}"

# 如果数据中包含错误信息，直接返回错误提示
if "error" in data:
return f"⚠️ {data['error']}"

# 提取数据时做容错处理
city = data.get("name", "未知")
country = data.get("sys", {}).get("country", "未知")
temp = data.get("main", {}).get("temp", "N/A")
humidity = data.get("main", {}).get("humidity", "N/A")
wind_speed = data.get("wind", {}).get("speed", "N/A")
# weather 可能为空列表，因此用 [0] 前先提供默认字典
weather_list = data.get("weather", [{}])
description = weather_list[0].get("description", "未知")

return (
f"🌍 {city}, {country}\\n"
f"🌡 温度: {temp}°C\\n"
f"💧 湿度: {humidity}%\\n"
f"🌬 风速: {wind_speed} m/s\\n"
f"🌤 天气: {description}\\n"
)

@mcp.tool()
async def query_weather(city: str) -> str:
"""
输入指定城市的英文名称，返回今日天气查询结果。
:param city: 城市名称（需使用英文）
:return: 格式化后的天气信息
"""
data = await fetch_weather(city)
return format_weather(data)

if __name__ == "__main__":
# 以标准 I/O 方式运行 MCP 服务器
mcp.run(transport='stdio')

代码解释如下：

Part 1. 异步获取天气数据

• 函数 fetch_weather(city: str)

  • 使用 httpx.AsyncClient() 发送异步 GET 请求到 OpenWeather API。

  • 如果请求成功，则调用 response.json() 返回一个字典。

  • 出现异常时，返回包含错误信息的字典。

Part 2. 格式化天气数据

• 函数 format_weather(data: dict | str)

  • 首先检查传入的数据是否为字符串，如果是，则使用 json.loads 将其转换为字典。

  • 检查数据中是否包含 "error" 字段，如果有，直接返回错误提示。

  • 使用 .get() 方法提取 name、sys.country、main.temp、main.humidity、wind.speed 和 weather[0].description 等数据，并为可能缺失的字段提供默认值。

  • 将提取的信息拼接成一个格式化字符串，方便阅读。

Part 3. MCP 工具 query_weather(city: str)

• 函数 query_weather

  • 通过 @mcp.tool() 装饰器注册为 MCP 服务器的工具，使其能够被客户端调用。

  • 调用 fetch_weather(city) 获取天气数据，然后用 format_weather(data) 将数据格式化为易读文本，最后返回该字符串。

Part 4. 运行服务器

• if __name__ == "__main__": 块

  • 调用 mcp.run(transport='stdio') 启动 MCP 服务器，采用标准 I/O 通信方式，等待客户端调用。

此外，上述代码有两个注意事项，

因此，当我们编写完服务器后，并不能直接调用这个服务器，而是需要创建一个对应的能够进行stdio的客户端，才能顺利进行通信。